AI导读：

国际研究团队在共线反铁磁体中发现了反常霍尔效应，挑战了传统理论框架，为信息技术领域拓宽了反铁磁体的应用范围。研究成果近日发表在《自然·通讯》杂志上。

由日本东京大学和美国约翰斯·霍普金斯大学领导的国际研究团队，在共线反铁磁体中发现了反常霍尔效应。这一发现不仅挑战了传统反常霍尔效应的教科书理论框架，还为信息技术领域拓宽了反铁磁体的应用范围。相关研究成果近日在《自然·通讯》杂志上发表。

在传统理论框架下，反常霍尔效应一直被视为铁磁材料的“专属”。自旋作为电子的固有属性，被描述为“向上”或“向下”。铁磁体中，自旋同向排列导致材料磁化，进而在没有外部磁场的情况下也能产生与电流垂直的电压，这便是反常霍尔效应。然而，反铁磁体的自旋反向排列，理论上应抵消磁化作用，使得反常霍尔效应无法在反铁磁体中出现。但此次研究颠覆了这一认知。

此前，虽有科学家报告在特定共线反铁磁体中观测到反常霍尔效应，但信号微弱。因此，确认一种真正无磁化的反常霍尔效应具有重大科学和技术意义。

此次研究中，研究人员利用过渡金属二硫化物材料构建二维结构单元，通过插入磁性离子控制电子运动和相互作用。这种创新的三维结构可能展现出二维状态下无法出现的新特性。

最终观测结果显示，该材料在宽温区（含室温）和强磁场环境下均稳定展现出反常霍尔效应。这是首个在共线反铁磁体中观测到反常霍尔效应的实验证据。

反常霍尔效应通常被认为与磁化作用相伴，此次发现揭示了背后可能存在更复杂的机制。研究人员推测，材料独特的电子能带结构可能产生巨大“虚拟磁场”，在无磁化状态下增强了反常霍尔效应。

未来，研究人员计划通过实验进一步验证这一假设，并利用拉曼光谱等技术开展后续研究，深入探索其潜在机制。

（文章来源：科技日报）